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Fonction :
Une pompe hydraulique est un générateur de débit qui transforme l’énergie mécanique en énergie hydraulique.
Une pompe fournit le débit nécessaire pour l’établissement de la pression, mais ne peut d’elle-même produire une pression.
Elle ne crée pas de résistance à son propre écoulement. Cette résistance est causée par les appareils du circuit :
appareils traversés, étranglements, tuyauteries, coudes et surtout par l’effort de travail.
Elle doit supporter les pressions nécessaires à l’installationpour laquelle elle est prévue.
Types de pompes :
Il existe deux types de pompes:
Les pompes volumétriques
Les pompes non volumétriques
1- Les pompes volumétriques:
Le débit est obtenu par réduction mécanique de volume. Ce débit varie peu en fonction de la pression de service car il existe une étanchéité entre les pièces en mouvement et les fuites internes de ces pompes sont assez faibles
2- Les pompes non volumétriques:
Appelées aussi pompes centrifuges, elles transforment une énergie cinétique en énergie de pression.
Ces pompes n’ayant pas d’étanchéité interne ne permettent pas de soutenir des pressions élevées.
Les pompes volumétriques se divisent en 2 groupes :
a- Pompe à débit fixe:
Une pompe qui fournit un débit fixe est appelée pompe à cylindrée fixe. Ce type est le plus utilisé dans les circuits hydrauliques industriels.
b- Pompe à débit variable:
Une pompe qui fournit un débit variable est appelée pompe à cylindrée variable. La technologie de base est la même que le type à débit fixe mais le mécanisme interne de ces pompes peut faire varier la cylindrée.
Différents types de pompes
Pompes à mécanisme rotatif
Pompes à mécanisme alternatif
A- Les pompes à engrenages:
a- Les pompes à engrenages à dentures extérieures
La pompe à engrenage à dentures extérieures est constituée :
D’un corps de pompe. D’un côté pour l’aspiration et d’un autre coté pour le refoulement. A l’intérieur du corps de pompe il y a deux engrenages à dentures extérieures. Un engrenage est menant, l’autre engrenage est mené. Les deux engrenages tournent en sens inverses. L’huile circule entre deux dentures successives et le corps de pompe. L’engrènement des deux engrenages empêche les fuites internes
b-Les pompes à engrenages à dentures intérieures (avec croissant)
La pompe à engrenage à dentures intérieures avec croissant est constituée :
D’un corps de pompe. D’un côté pour l’aspiration et d’un autre coté pour le refoulement. A l’intérieur du corps de pompe il y a deux engrenages, Un engrenage à dentures intérieures appelé couronne, et un autre engrenage à dentures exterieures appelé pignon. Un engrenage est menant, l’autre engrenage est mené. Entre les deux engrenages il y a un croissant dont le rôle est d'eviter les fuites internes. Lorsque deux engrenages tournent, l’huile circule entre deux les dentures des deux engrenages et le croissant, pour passer du coté aspiration au coté refoulement.
c- Les pompes à palettes
Le stator « 2 » est fixé dans le corps de pompe « 1 ». Le rotor « 3 » est muni de rainures dans lesquelles sont logées des palettes « 6 ».
Le rotor est entraîné en rotation dans le sens horaire par le moteur. Les palettes sous l’action de la forcecentrifuge sont plaquées sur le stator. L'excentration« e » entre le rotor « 3 » et le stator « 2 » permet auxpalettes d'effectuer des mouvements alternatifs dans les rainures exécutées dans le rotor.
Quand les palettes passent devant le lamaged'aspiration « 5 », le volume entre palettes augmente,
c'est la phase d’aspiration de la pompe.
Les palettes continuant leur rotation, elles sont repoussées dans leur logement sous l'effet de
l’excentration « e ». Le volume entre palettes est en diminution, c'est la phase de refoulement de la pompe.
d- Les pompes à G-Rotor
Ce rotor est une sorte de pignon à quatre dents qui entraîne une roue à denture intérieure à cinq dents.
La rotation de cette roue devant les canalisations d'aspiration et de refoulement engendre une variation de volume qui assure l'entrée et la sortie d'huile.
B- Les Pompes à pistons:
a-Pompes à pistons radiaux et cylindres fixes
L’arbre central est du type excentrique ( 1 ) sur lequel vient prendre appui une série de pistons ( 2 ) placés radialement. Des ressorts de rappel ( 3 ) maintiennent les patins en contact avec l’excentrique.
Chaque piston coulisse dans un alésage ( 4 ) foré dans un corps de cylindre (5 ) équipé d'un clapet d’admission ( 6) et un clapet de refoulement ( 7 ).
Le corps B est en début de refoulement : clapet d’admission maintenu sur son siège par la pression et clapet de refoulement soulevé par cette dernière. Le cylindre E est en phase d’admission, le piston rappelé vers son centre par le ressort ( 3 ).
Chaque piston aspire et refoule sur un demi-tour, ce qui veut dire qu’un corps ne débite que la moitié du temps.
Le débit unitaire et instantané ayant une forme sinusoïdale pour éviter les accoups. Il resta tout de même pulsatoire, donc on multiplie le nombre de corps en service avec un décalage entre eux.
b- les pompes à pistons radiaux à bloc cylindre tournant
Ces pompes permettent la variation du débit et même son inversion, elles peuvent devenir moteur.
Le boisseau fixe ( 1 ) porte les alésages d’admission et de refoulement, un bloc cylindre ( 2 ) tourne autour du boisseau ce bloc cylindre ou rotor est désaxé par rapport à la couronne extérieure ( 3 ), ce qui déterminera la course des pistons (4 ) dans les alésages ( 5 ).
Chaque piston est équipé d’un patin qui vient en appui sur l’intérieur de la couronne grâce à la force centrifuge.
La cote ( e ) représente le desaxsage, lequel permet un mouvement de pompage du piston dans son alésage. En phase d’écartement les pistons aspirent l’huile en phase de rapprochement ils repoussent l’huile.
La variation de la cote « e » par rapport au centre et le sens de rotation vont donner les variations citées au début.
Le débit variable est obtenu par le réglage de la couronne extérieure.
Ces pompes permettent des pressions élevées de 200 à 400 bars
c-Les pompes à pistons axiaux
Dans ce type de pompe, les pistons sont disposés axialement par rapport au bloc cylindre
La variation de la cylindré pour ce type de pompe est fonction de l’angle α donc de l’inclinaison du plateau rotatif.
C- Les pompes à vis
Dans un carter une vis à double filet engrène avec deux autres vis.
La vis centrale est menante, elle absorbedans son mouvement toute la puissance de l’entraînement.
Les vis satellites possèdent un pas inverse à celui de la vis centrale, l’espace entre les filets va se remplir d’huile, cette huile est transportée par la rotation de l’alimentation au refoulement.
En raison du flux linéaire, ces pompes ont un débit régulier et un excellent rendement global, elles sont silencieuses, elles peuvent générer des débits important (1000 l/mn) mais sous une pression modeste nedépassant pas 120 bars.
Les pompes non volumétriques:
Pompe centrifuge :
Une pompe centrifuge est constituée par :
une roue à aubes tournante autour de son axe, appelée impulseur
un distributeur dans l'axe de la roue
un collecteur de section croissante, en forme de spirale appelée volute.
Le liquide arrive dans l'axe de l'appareil par le distributeur et la force centrifuge le projette vers l'extérieur de la roue. Il acquiert une grande énergie cinétique qui se transforme en énergie de pression dans le collecteur où la section est croissante.
L’utilisation d’un diffuseur (roue à aubes fixes) au périphérique de l’impulseur permet une
diminution des pertes d’énergie.
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